洪災(zāi)多級模糊綜合評估方法研究及實現(xiàn).pdf

1、洪水災(zāi)害是自然界一種矛盾集合體,它一方面具有極強破壞力,對人類社會和自然環(huán)境造成巨大損害;另一方面又是維持自然生態(tài)平衡的必要環(huán)節(jié)。國內(nèi)外治水的經(jīng)驗教訓(xùn)證明,單純的―防御洪水‖策略是沒有出路的,并且隨著流域經(jīng)濟建設(shè)規(guī)模的不斷加大和多種因素導(dǎo)致的洪水規(guī)模的不斷上升趨勢,來自于防洪風(fēng)險的威脅正變得越來越嚴重。在遭受了慘痛的教訓(xùn)后,學(xué)者們進行了反思,提出了洪水災(zāi)害風(fēng)險管理的理念
　　洪水災(zāi)害成災(zāi)機制的復(fù)雜性、致災(zāi)過程中的隨機性以及承災(zāi)體的

2、差異性決定了洪災(zāi)等級劃分的難度巨大。但是近年來隨著特大災(zāi)害頻發(fā)且危害巨大,出于災(zāi)害預(yù)報和御災(zāi)減損的需要,災(zāi)害等級評估工作作為洪水災(zāi)害風(fēng)險管理的重要環(huán)節(jié)越來越受到重視。本文在研究多級模糊綜合評判理論與多維指標定量類別劃分原理的基礎(chǔ)上,以洪水災(zāi)害等級評估為研究對象,對如何實現(xiàn)標準缺失的復(fù)雜隨機洪水樣本集準確分類,建立具有普適性指標、跨時空性和高認可度的洪水災(zāi)害等級評估標準體系,明確分級標準存在條件下大信息量、高精確度的洪水災(zāi)情綜合評估等科學(xué)

3、問題進行了研究與探討,給出了解決方案并進行了有效性及可靠性驗證。相關(guān)研究成果已應(yīng)用于973項目的工程應(yīng)用示范中。本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新包括:
　　(1)針對模糊聚類迭代方法對于樣本分布的依賴性問題,將核函數(shù)方法應(yīng)用于模糊聚類模型中,通過核映射將樣本空間映射到高維特征空間,并在高維特征空間推求線性回歸方程,使處理后的樣本更適合于聚類運算,有效提高聚類效果和聚類準確率,且其計算復(fù)雜度不會隨著特征空間維數(shù)的增加而有明顯變化。
　

4、　(2)針對樣本集中出現(xiàn)超大樣本時模糊聚類模型中聚類中心會出現(xiàn)極大偏移導(dǎo)致分類效果急劇轉(zhuǎn)劣,提出了以樣本值對于平均值的加權(quán)相對距離及切比雪夫不等式為判據(jù)的超大樣本辨識方法,并給出了存在超大樣本的洪災(zāi)樣本集的準確評估方案。
　　(3)針對目前具有強普適性、高認可度的洪災(zāi)評估標準缺失的問題,深入研究了模糊聚類迭代方法的理論與流程,利用聚類中心矩陣及模糊分類的歐式權(quán)距離判別依據(jù),開發(fā)了模糊聚類迭代的標準制定功能,并在此基礎(chǔ)上進行了洪水災(zāi)

5、害等級評估標準制定的建模工作,標準制定過程中進行了指標及樣本值的二次標準化,保證了所定標準的普適性。模型經(jīng)過實例驗證是可行且有效的。
　　(4)針對現(xiàn)有投影尋蹤模型或參數(shù)設(shè)置主觀性強或?qū)τ谟?xùn)練樣本及經(jīng)驗值過于依賴的問題,提出了對于投影尋蹤聚類效果有著更好解釋的投影指標函數(shù),構(gòu)建了全新的投影尋蹤聚類模型,極大提高了聚類客觀性與評估效果的同時,大大降低了運算量,結(jié)合多項式函數(shù)可以得到待評估樣本的精確連續(xù)性等級值
　　(5)針對傳